發動機作為汽車的心臟,其構造和工作原理對于理解汽車的整體性能至關重要。本文將深入解析發動機的兩大機構和五大系統,幫助讀者更全面地了解這一復雜機械。
一、兩大機構:曲柄連桿機構與配氣機構
曲柄連桿機構
曲柄連桿機構是發動機實現工作循環、完成能量轉換的核心部件。它由活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。活塞在氣缸內往復運動,通過連桿帶動曲軸旋轉,從而將燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能。飛輪則起到儲存和釋放能量的作用,保證發動機運轉的平穩性。
配氣機構
配氣機構負責控制發動機進、排氣門的開啟和關閉,以確保氣缸內混合氣的充分燃燒和廢氣的順利排出。它由氣門、氣門彈簧、凸輪軸等部件組成。氣門在凸輪軸的控制下定時開啟和關閉,實現進氣和排氣過程。配氣機構的精確控制對于提高發動機的燃燒效率和動力性能至關重要。
二、五大系統:燃油供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統與啟動系統
燃油供給系統
燃油供給系統負責將汽油或柴油從油箱輸送到發動機氣缸內,與空氣混合形成可燃混合氣。它由油箱、油泵、濾清器、噴油嘴等部件組成。現代發動機多采用電子控制燃油噴射技術,以實現精確的燃油供給和混合氣濃度控制。
點火系統
點火系統負責在適當的時機點燃氣缸內的混合氣,以推動活塞運動。它由點火線圈、火花塞、分電器等部件組成。在壓縮沖程末期,點火系統產生高壓電火花,點燃混合氣,從而產生爆發力推動活塞下行。
冷卻系統
冷卻系統負責將發動機產生的熱量散發到空氣中,以保持發動機的正常工作溫度。它由水泵、散熱器、風扇、節溫器等部件組成。冷卻液在發動機內部循環流動,吸收并帶走熱量,然后通過散熱器將熱量散發到空氣中。冷卻系統的良好工作對于防止發動機過熱和延長發動機壽命至關重要。
潤滑系統
潤滑系統負責向發動機各運動部件提供潤滑油,以減少磨損和摩擦損失。它由機油泵、機油濾清器、油道等部件組成。潤滑油在發動機內部循環流動,形成一層油膜覆蓋在運動部件表面,從而起到潤滑作用。此外,潤滑油還能帶走部分熱量和金屬碎屑,起到冷卻和清潔作用。
啟動系統
啟動系統負責在發動機啟動時提供初始轉動力矩,使發動機從靜止狀態轉入工作狀態。對于汽油機而言,啟動系統主要由起動機、蓄電池和點火開關等部件組成。當點火開關接通時,蓄電池向起動機提供電能,起動機帶動發動機曲軸旋轉,從而啟動發動機。對于柴油機而言,由于其壓縮比較高且燃料自燃溫度較低,因此多采用壓縮空氣啟動或電熱塞輔助啟動等方式。
